建筑結(jié)構(gòu)加固工程施工技術(shù)在某項(xiàng)目中的應(yīng)用

許泉江

摘要：本文通過(guò)筆者負(fù)責(zé)管理的工程實(shí)例介紹建筑結(jié)構(gòu)的常用施工工藝和質(zhì)量控制，以供讀者參考及共同交流探討。

關(guān)鍵詞：結(jié)構(gòu)加固;灌漿料;碳纖維;粘鋼

1 工程概況

某大酒店工程位于浙江省建德市，本工程建筑面積為51525.00M2，建筑高度為92.60M，共25層，建筑設(shè)計(jì)使用年限50年，一類(lèi)建筑。該項(xiàng)目主體結(jié)構(gòu)在多年前已按原設(shè)計(jì)圖紙施工完成，因酒店功能提升和布局調(diào)整，對(duì)原有主體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了加固處理。加固工程設(shè)計(jì)范圍為地下室至二十五層主體結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)，結(jié)構(gòu)加固工程采取的主要施工工藝有：灌漿料加大截面法、粘鋼法、粘碳纖維法等。

2 加固施工的主要工藝說(shuō)明

2.1 灌漿料加大截面技術(shù)

首先，混凝土的疏松、斷裂等缺陷部位需清理至堅(jiān)固的基層中。如果混凝土中有裂縫，必須進(jìn)行處理，必須將其清理干凈并去除鋼筋上的鐵銹。

根據(jù)需要在接縫表面制作混凝土，去除包裹混凝土的邊角，并去除表面的油漬、浮膠和灰塵。

鋼筋加工綁扎、模具安裝、混凝土植筋符合《混凝土施工檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)》GB50204-2015的要求。

噴灑前在混凝土表面充分澆水滲透。必須確保氣體在沖壓過(guò)程中自由溢出，并確保澆注密實(shí)。施工完成后，應(yīng)采取適當(dāng)?shù)酿B(yǎng)護(hù)措施。

2.2 混凝土缺陷修補(bǔ)技術(shù)

拆開(kāi)原結(jié)構(gòu)混凝土如果出現(xiàn)嚴(yán)重碳化，疏松等破壞嚴(yán)重的缺陷，則進(jìn)行修補(bǔ)處理。首先，將缺陷部分清洗至基礎(chǔ)層，在充分滲透后通過(guò)澆水進(jìn)行清洗，并用高強(qiáng)度修補(bǔ)砂漿（>M15）進(jìn)行修補(bǔ)。大體積缺陷可通過(guò)使用灌漿打孔來(lái)修復(fù)。

露筋時(shí)，如果出現(xiàn)鋼筋銹蝕現(xiàn)象，首先清除鋼筋周?chē)軗p的混凝土，對(duì)鋼筋進(jìn)行除銹和清洗處理，修補(bǔ)砂漿。如果混凝土保護(hù)層不足，修補(bǔ)保護(hù)層。

2.3 裂縫處理技術(shù)

首先應(yīng)查勘現(xiàn)場(chǎng)，排查裂縫分布。若發(fā)現(xiàn)局部裂縫較多、較大應(yīng)報(bào)業(yè)主和設(shè)計(jì)單位處理。

除非另有說(shuō)明，裂紋應(yīng)做如下處理：1）如果裂紋寬度為0.2毫米或更大，通過(guò)采用環(huán)氧樹(shù)脂漿料注射的方法進(jìn)行處理。2）如果裂縫寬度小于0.2毫米，則采用表面封閉處理。3）采用環(huán)氧樹(shù)脂漿料的注射工藝，首先對(duì)裂縫表面進(jìn)行清潔并密封表面，灌膠嘴間距合適，膠液的順序和操作要求規(guī)范，保證膠液的附著力。

2.4 灌漿鋼技術(shù)

在安裝鋼板前，進(jìn)行除銹和清洗。鋼板安裝時(shí)，鋼板與混凝土之間的間隙應(yīng)合理（1～3毫米），以保證鋼板的連接部分滿足相關(guān)要求。安裝時(shí)的焊接質(zhì)量符合相關(guān)要求。

在灌漿前，必須確?；浊鍧崨](méi)有水坑。灌封口布置合理，密封可靠，捏合膠的配方和操作如產(chǎn)品所述。滿足灌漿順序和操作要求標(biāo)準(zhǔn)，確保灌漿的粘附度滿足標(biāo)準(zhǔn)：錨固區(qū)的粘附度為90%以上，非錨固區(qū)為80%以上。

2.5 植筋技術(shù)

根據(jù)設(shè)計(jì)鉆孔位置、孔徑和孔深。用吹風(fēng)機(jī)和刷子清潔孔，直到孔內(nèi)壁沒(méi)有灰塵污漬。鋼筋必須是直的，且保證原鋼筋上無(wú)銹。將鋼筋旋轉(zhuǎn)緩慢插入孔中。插入的鋼筋和錨固件不應(yīng)再攪拌，鋼筋與種植橡膠的養(yǎng)護(hù)期結(jié)束后進(jìn)行焊接，綁扎等工作。對(duì)于工程而言，如果需要焊接，則應(yīng)在焊接后種植鋼筋，如果后焊，焊接點(diǎn)距離基底混凝土15d或更遠(yuǎn)，須采用浸入冰水的濕毛巾包裹暴露部分的底部。

2.6 加強(qiáng)表面保護(hù)技術(shù)

粘鋼或包鋼的加固表面首先進(jìn)行除銹和清洗處理，涂?jī)蓪臃冷P漆后，須用25毫米的高強(qiáng)度砂漿進(jìn)行保護(hù)。為了增加其附著力，可通過(guò)使用界面劑包裹金屬絲網(wǎng)或其他措施來(lái)進(jìn)行處理。加強(qiáng)部分的保護(hù)必須達(dá)到相關(guān)的耐火等級(jí)要求。在粘合劑完全固化之前，加強(qiáng)表面的保護(hù)使其完全固化。

2.7 粘碳纖維加固技術(shù)

2.7.1 首先構(gòu)件表面混凝土基層應(yīng)平整，清潔。轉(zhuǎn)角處打磨成倒角弧形，弧形半徑大于20mm，表面無(wú)灰塵，基面干燥。要用涂平材料修平底座的凹面部分，使其沒(méi)有棱角。

2.7.2 在碳纖維材料黏貼期間，要保持碳纖維材料的清潔，嚴(yán)格防止起皺和損傷。必須充分均勻攪拌混合膠液。

2.7.3 為確保粘貼過(guò)程中碳纖維膠中沒(méi)有氣泡，碳纖維凝膠厚度適度均勻，能充分滲透碳纖維。碳纖維布粘貼到多層時(shí)，通過(guò)分離各層進(jìn)行。最后一層必須均勻地覆蓋在碳纖維布的表面。確保膠是平的，搭接盡可能少，沒(méi)有褶皺或扭曲。

2.7.4 碳纖維布的粘接可以滿足結(jié)構(gòu)要求。

2.7.5 碳纖維凝膠固化時(shí)，不得受到干擾。

2.7.6 響應(yīng)相關(guān)請(qǐng)求進(jìn)行表面保護(hù)處理。如果需要保護(hù)碳纖維膠，拍砂與表層涂層施工不得應(yīng)影響已粘貼碳纖維。

3 加固施工交底施工工藝質(zhì)量控制措施。

3.1 粘鋼施工質(zhì)量控制

3.1.1 施工程序

混凝土表面處理→鋼板材料下鉆→鋼板拋光→電錘打螺栓孔→清理螺栓孔、注膠→鋼板涂膠、粘鋼、加壓→固化養(yǎng)護(hù)、刷防銹漆→驗(yàn)收

3.1.1.1 為了得到良好的粘貼效果，鋼板需按所需尺寸切割成型，其粘貼面應(yīng)刻痕，以增加粘結(jié)性能。

3.1.1.2 鋼板需要除銹和粗化處理。可以用噴砂、砂布和平面砂輪拋光。拋光紋必須垂直于鋼板的受力方向。然后用脫脂棉沾丙酮擦拭干凈，表面涂環(huán)氧樹(shù)脂薄漿加以防護(hù)。

3.1.1.3 根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙要求，對(duì)鋼板進(jìn)行鉆孔，孔徑12mm。

3.1.1.4 利用木撐把鋼板固定在砼構(gòu)件底面，根據(jù)鋼板孔洞位置，對(duì)被加固構(gòu)件進(jìn)行鉆孔，孔徑12mm，孔深100mm。鉆孔完畢后必須進(jìn)行清孔，孔壁應(yīng)無(wú)油污，孔內(nèi)應(yīng)保持干燥、清潔。將注射管插入孔底，從孔底到孔深的2/3處均勻注入粘合劑，目視檢查粘合劑是否從孔中溢出。

3.1.1.5 粘鋼膠為a、b兩套，使用前進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢查，合格后方可使用。在攪拌過(guò)程中雨水不得進(jìn)入容器，同樣，膠水需攪拌均勻，直到顏色匹配，攪拌容器中沒(méi)有油污。

3.1.1.6 準(zhǔn)備好鋼膠后，用小刀將鋼膠均勻涂在處理過(guò)的鋼板表面，厚度為1～3毫米，同時(shí)將鋼板和錨固銷(xiāo)粘合到預(yù)定位置，用錨固銷(xiāo)的螺母將壓力施加到鋼板上，膠液剛剛從鋼板的邊緣推出為宜。

3.1.1.7 用手錘沿粘貼面敲打鋼板，如果發(fā)現(xiàn)空鼓現(xiàn)象，在空鼓出現(xiàn)的地方用夾具夾住，通過(guò)增加螺栓、鋼板和混凝土表面的力來(lái)增強(qiáng)粘合面，直到充分接觸。當(dāng)用錘子敲打時(shí)，幾乎沒(méi)有空鼓現(xiàn)象，膠液從鋼板的側(cè)面稍微推出，它就處于緊密接觸狀態(tài)，可以進(jìn)行粘鋼膠固化養(yǎng)護(hù)階段。

3.1.1.8 鋼板表面涂刷防銹漆兩道后，設(shè)置鋼絲網(wǎng)，粉刷25mm后高強(qiáng)砂漿。

3.1.2 施工工藝

3.1.2.1 混凝土表面處理，在粘貼碳纖維施工前，通過(guò)在混凝土表面標(biāo)注標(biāo)識(shí)，確定粘貼的位置。在這個(gè)范圍內(nèi)除去粉刷層，使其平整，轉(zhuǎn)角部位應(yīng)倒角（R>20mm），要求無(wú)灰塵、無(wú)油污保持清潔、干燥。

3.1.2.2 整平處理：1）制備底漆并充分?jǐn)嚢杈鶆颉?）用手觸摸底漆干燥后，用平膠將混凝土表面的凹陷部分修補(bǔ)平整。3）手觸摸膠水干燥后，進(jìn)行下一步。

3.1.2.3 粘貼碳纖維布：1）按所示尺寸切割碳纖維布，通過(guò)編輯編號(hào)使用切割的碳纖維布。不要讓其表面沾上灰塵或碎屑。2）浸漬膠的制備：根據(jù)要粘貼的碳纖維數(shù)量，確定所需浸漬膠的數(shù)量，并按比例均勻攪拌。攪拌過(guò)的膠需按著規(guī)定的時(shí)間使用。3）用刷子將準(zhǔn)備好的浸漬膠涂到結(jié)構(gòu)表面，將碳纖維表面均勻地鋪在浸漬的粘合劑層上，或者通過(guò)在纖維方向上施加力來(lái)卷起或刮平，以消除氣泡和過(guò)量的膠液，浸漬膠充分地滲透到碳纖維布中，使其牢固地粘合到混凝土表面上。

3.1.2.4 涂浸漬膠：將浸漬膠再次均勻地涂在碳纖維布的表面，使浸漬膠充分滲透到碳纖維布中。

3.1.2.5 養(yǎng)護(hù)、固化：1）碳纖維布加固工作結(jié)束后，為防止潮濕，注意保護(hù)施工表面不受堅(jiān)硬物體的影響。2）通常在室溫下固化，養(yǎng)護(hù)，如果環(huán)境溫度保持在20℃或更高，在24小時(shí)固化后就具有一定的強(qiáng)度。

4 結(jié)語(yǔ)

施工完成后，經(jīng)有關(guān)部門(mén)檢查，加固后各項(xiàng)指標(biāo)均能滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，且各構(gòu)件能滿足加固后的使用要求，結(jié)構(gòu)加固工程質(zhì)量合格。

參考文獻(xiàn)：

[1]《混泥土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50367-2013.

[2]《建筑結(jié)構(gòu)加固工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB50550-2010.